近年来,在预制装配化施工技术下钢混组合结构发展迅速。其中钢混组合关键部位的剪力键对于结构的承载力和变形起着重要作用。随着装配化施工进一步发展,需满足高承载力剪力键,因此研究剪力键的力学性能具有重要意义和工程价值。本文对Twin-PBL剪力键进行优化,提出新型剪力键构造（U型PBL剪力键）。并对这种剪力键极限承载力影响因素展开试验研究。主要完成以下内容:（1）基于Twin-PBL剪力键,提出一种新型高承载力剪力键（U型PBL剪力键）的优化构造。通过有限元建模的方法对比新型剪力键和Twin-PBL剪力键极限承载力的差别,以及受力部位损伤和应力情况。研究表明,U型PBL剪力键在端部承压条件下,其极限承载力比Twin-PBL剪力键提高40%左右;无端部承压条件下,新型剪力键极限承载力比Twin-PBL剪力键略小。（2）开展U型PBL剪力键荷载传递和承载力提高机理研究。进行了4组试件共16个剪力键的静力推出试验。试验表明,端部承压U型PBL剪力键承载力明显高于Twin-PBL剪力键。受力前期,剪力由端部钢板对应的承压混凝土承担,端部混凝土逐渐开裂,并逐步产生八字裂缝;随着受力增加,贯穿钢筋承受剪力逐渐增大,正面混凝土出现裂缝;达到极限承载力时,混凝土裂缝继续开展且部分连通,第一根贯穿钢筋屈服,承压钢板弯曲,底部焊缝破坏。新型剪力键极限承载力主要由端部钢板对应的承压混凝土、贯穿钢筋和混凝土榫三个部分组成。与Twin-PBL剪力键相比,承载力提高主要由于端部钢板对应的承压混凝土面积增大。（3）分析U型PBL剪力键极限承载力影响因素。对混凝土强度等级、贯穿钢筋直径、开孔钢板孔径和端部承压等进行参数分析,将试验结果与ABAQUS有限元数值模拟进行对比。研究表明:混凝土强度等级对剪力键极限承载力的影响较大,改变贯穿钢筋直径、U型开孔钢板孔径对剪力键极限承载力影响较小。（4）U型PBL剪力键构造优化研究。结合推出试验和有限元结果,对剪力键进行构造优化,分析其主要受力部件。结果表明,间断布置的新型剪力键极限承载力可达到通长布置Twin-PBL剪力键的承载能力;增大开孔钢板板肋中心距,保持承压钢板厚度,并减小承压钢板的面积,可提高U型开孔钢板内外混凝土的连续性,使剪力分配更加合理,从而提升U型PBL剪力键极限承载力。本文主要内容和成果对进一步研究U型PBL剪力键具有参考价值,并为钢混组合结构装配化施工提供一种新的思路。